窄矩形通道過冷沸騰汽泡的傳熱作用實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、窄矩形通道內(nèi)，汽泡受到通道尺寸的限制，不能自由發(fā)展，脫離核化點(diǎn)后將沿加熱壁面滑移，汽泡在生長(zhǎng)、脫離、滑移的過程中都會(huì)影響加熱壁面與主流之間的熱量傳遞。本文主要對(duì)矩形通道內(nèi)汽泡的行為進(jìn)行了觀察與研究，在獲得汽泡行為參數(shù)的基礎(chǔ)上，定量分析了汽泡對(duì)通道換熱能力的影響，發(fā)現(xiàn)滑移汽泡能顯著增加通道的換熱能力。
　　實(shí)驗(yàn)中采用去離子水作為工質(zhì)，實(shí)驗(yàn)段為單面加熱的可視化矩形通道，橫截面尺寸為40mm?2mm，工質(zhì)在通道中豎直向上流動(dòng)。采用高速攝

2、影儀對(duì)汽泡的行為加以拍攝和記錄，利用軟件和自編程序?qū)ε臄z錄像加以處理，得到汽泡直徑、面積、等待時(shí)間、滑移速度等參數(shù)。
　　考慮了矩形通道內(nèi)的汽泡行為特點(diǎn)后，建立了包含汽泡傳熱作用的復(fù)合換熱模型，主要包括：汽泡核化生長(zhǎng)吸熱、汽泡脫離瞬態(tài)導(dǎo)熱、汽泡滑移微液層吸熱、汽泡滑移瞬態(tài)導(dǎo)熱、非汽泡影響區(qū)域的單相對(duì)流換熱。結(jié)合實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，利用自建模型定量分析了單一的常壓汽泡以及加壓汽泡對(duì)換熱的影響，在此基礎(chǔ)上定量分析了汽泡群對(duì)矩形通道換熱特性的

3、影響。
　　對(duì)于常壓汽泡，汽泡的尺寸較大，滑移距離較短，受流動(dòng)影響較大;汽泡脫離瞬態(tài)導(dǎo)熱、汽泡滑移微液層吸熱、汽泡滑移瞬態(tài)導(dǎo)熱是常壓汽泡影響換熱的主要機(jī)理，汽泡滑移微液層吸熱量、汽泡滑移瞬態(tài)導(dǎo)熱量隨汽泡脫離尺寸增加而增加。
　　對(duì)于加壓汽泡，汽泡的尺寸較小，無浮升行為，在滑移的過程中伴隨直徑與速度的增加，汽泡滑移瞬態(tài)導(dǎo)熱是加壓汽泡影響換熱的主要機(jī)理，并隨滑移距離增加。
　　對(duì)于汽泡群，提高熱流密度必然產(chǎn)生更多的汽泡，汽